포스코퓨처엠이 실리콘 음극재 양산 기술을 확보하며 차세대 배터리 소재 시장 공략에 나선다. 주행거리 확대와 충전 시간 단축이 전기차 배터리 경쟁력의 핵심으로 부상한 가운데 흑연계 음극재보다 에너지 저장 용량이 높은 실리콘 음극재를 앞세워 고부가 배터리 소재 포트폴리오를 확대한다는 전략이다.

포스코퓨처엠은 실리콘 음극재 양산 기술을 확보하고 2028년 양산·공급을 목표로 상용화 준비를 진행하고 있다고 밝혔다.

실리콘 음극재는 기존 흑연계 음극재보다 에너지 저장 용량이 크고 충전 속도가 빠른 차세대 음극재로 꼽힌다. 전기차 주행거리 확대와 급속충전 성능 개선에 직접적으로 기여할 수 있어 프리미엄 전기차와 고성능 배터리 시장에서 수요 확대가 예상된다.

포스코퓨처엠이 개발한 실리콘 음극재는 흑연계 음극재 대비 4배 이상의 에너지를 저장할 수 있다. 일반적으로 실리콘 음극재는 흑연계 음극재와 혼합해 사용되는데 포스코퓨처엠은 실리콘 혼합 비중을 20% 이상으로 높인 테스트에서도 충·방전 1000회 이후 초기 용량의 80% 이상을 유지하는 성능을 확인했다.

상용화의 가장 큰 과제로 꼽혀온 부피 팽창 문제도 자체 기술로 개선했다. 포스코퓨처엠 기술연구소는 실리콘 입자를 나노화하고 탄소와 복합화하는 기술을 적용해 충·방전 과정에서 발생하는 팽창을 줄였으며 이를 통해 장기 성능 유지에 필요한 기술 기반을 확보했다.

고출력·고에너지밀도 배터리가 필요한 휴머노이드 로봇과 도심항공모빌리티(UAM) 등 차세대 모빌리티 시장에서도 실리콘 음극재 활용 가능성이 커지고 있다. 포스코퓨처엠은 미국 전고체 배터리 전문 기업 팩토리얼과 양극재는 물론 실리콘 음극재 분야에서도 협력하며 기술 완성도를 높이고 있다.

홍영준 포스코퓨처엠 기술연구소장은 "실리콘 음극재는 배터리 성능을 좌우할 차세대 핵심 소재"라며 "축적된 소재 기술과 양산 경험을 바탕으로 고객사에게 최적의 솔루션을 제공하고 글로벌 시장 경쟁력을 지속 확대해 나가겠다"고 말했다.